第六章系统模型建立与转换.ppt

格式2：impulse(sys,t) [Y,X]=impulse(sys,t) 格式3：impulse(sys,iu) [Y,X,T]=impulse(sys,iu) 格式4：impulse(sys,iu,t) [Y,X]=impulse(sys,iu,t) 对于不带返回参数的该函数在当前窗口中绘制出响应曲线。对于带有返回参数的将不绘制曲线,其中Y是输出向量 X是状态向量，T是时间向量 。t为用户设定的时间向量。对于MIMO系统,iu表示第iu个输入到所有输出的冲激响应曲线 格式2： step (sys,t) [Y,X]=step(sys,t) 格式3： step (sys,iu) [Y,X,T]=step(sys,iu) 格式4： step (sys,iu,t) [Y,X]=step(sys,iu,t) wn=1 for kic=[0,0.1,0.5,0.7,1,5] G=tf([wn*wn],[1 2*kic*wn wn*wn]) Step(G) Hold on End kic=0.55 for wn=[0.1:0.1:1] G=tf([wn*wn],[1 2*kic*wn wn*wn]) Step(G) Hold on End 格式2：lsim(sys2,u,t,x0) [Y,X]=lsim(sys2,u,t,x0) sys2为ss( )模型。其中x0为初始条件 7.2利用LTI Viewer获得响应曲线和性能指标 在MATLAB中提供了线性时不变系统仿真的图形化工具LTI Viewer ，可方便地获得系统的各种响应曲线和性能指标。 使用方法： ltiview 第三十页，共四十六页，2022年，8月28日 例7：利用LTI Viewer对典型二阶系统进行分析。 假设固有频率wn ＝10，ζ＝0.1,0.3,0.7,1,3。 （1）在工作空间中建立一组二阶系统的传递函数。 （2）打开LTI Viewer，对此系统进行分析。 wn=10; s1=tf(wn*wn,[1 2*0.1*wn wn*wn]) s2=tf(wn*wn,[1 2*0.3*wn wn*wn]) s3=tf(wn*wn,[1 2*0.7*wn wn*wn]) s4=tf(wn*wn,[1 2*1*wn wn*wn]) s5=tf(wn*wn,[1 2*3*wn wn*wn]) ltiview 第三十一页，共四十六页，2022年，8月28日 例8. 已知系统开环传函为： 试绘制该单位负反馈系统的单位响应曲线，并计算系统的性能指标。 解：g=tf([1.25],[1 1 0]) g1=feedback(g,1) ltiview 第三十二页，共四十六页，2022年，8月28日 7.3 系统的频域响应分析 时域分析：以时间t为独立变量，通过阶跃或脉冲输入下系统的瞬态时间响应来研究系统的性能；依据的数学模型为G(s)。 频域分析：以频率ω为独立变量，通过系统在不同频率的谐波（正弦）输入作用下的稳态响应来研究系统的性能；依据的数学模型为G(jω)。 频域分析法是利用系统开环的奈氏图、波特图分析系统的性能，如系统的动态性能、稳定性 第三十三页，共四十六页，2022年，8月28日 一、频率特性曲线 频率特性的极坐标图(Nyquist图) 频率特性的对数坐标图(Bode图) 第三十四页，共四十六页，2022年，8月28日 1、nyquist 求连续系统的Nyquist曲线 格式1：nyquist(sys) [re,im,w]=nyquist(sys) 格式2：nyquist(sys,w) [re,im,w]=nyquist(sys,w) 说明： sys为tf(),zpk(),ss()中任一种模型。w设定频率范围 省略时由机器自动产生。 对于不带返回参数的将绘制Nyquist曲线。 对于带有返回参数的将不绘制曲线 g=tf([1],[1 1]) Nyquist(g) 第三十五页，共四十六页，2022年，8月28日 ?? 2、bode 求连续系统的Bode（伯德）频率响应。 格式1： bode(sys) [mag,phase,w]= bode(sys) 说明： bode函数的输入变量定义与nyquist相同 Bode图可用于分析系统的增益裕度、相位裕度、增益、带宽以及稳定性等特性。mag和phase分别是幅值和相位数组。 Bode(g) w=logspace(-1,3,100) Bode(g) 第三十六页，共四十六页，2022年，8月28日 两个性能指标: 相角裕度γ -----反映系统的相对稳定